Что такое кратность воздушно механической пены. Вмп состоит из. Основные ошибки те же, что и при подаче воды
Описание презентации «Пена и пенообразователи. Назначение, виды, состав по слайдам
1. Учебно-методическое пособие: «Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения» , под общей редакцией Н. П. Копылова, Москва 2002 г. 2. НПБ 59 -97. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Пеносмесители пожарные и дозаторы. Номенклатура показателей. Общие технические требования. Методы испытаний.
1. Виды пен, их физические и огнетушащие свойства. Пенообразователи: назначение, виды, состав, свойства. 2. Назначение, устройство и принцип работы пеносмесителей, пеногенераторов и воздушно-пенных стволов. 3. Требования безопасности при работе с оборудованием для получения воздушно-механической пены.
Пена — это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности. Тушение горящего автомобиля пеной
Физико-химические свойства пены: устойчивость – способность пены сохранять первоначальные свойства (противостоять разрушению в течение определенного времени); кратность — отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене; вязкость — способность пены к растеканию по поверхности; дисперсность — степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков); электропроводность – способность проводить электрический ток.
Огнетушащие свойства пены: изолирующее действие (пена препятствует поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается); охлаждающее действие (в значительной степени присуще пене низкой кратности, содержащим большое количество жидкости).
Виды пены по кратности: Тушение пеной. пены низкой кратности — кратность пены от 4 до 20 (получают стволами СВП, пеносливными устройствами); пены средней кратности — кратность пены от 21 до 200 (получают генераторами ГПС); пены высокой кратности — кратность пены более 200 (получают путем принудительного нагнетания воздуха).
Область применения: Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь – для тушения пожаров нефтепродуктов. Примеры тушения пеной.
Достоинства пены как средства тушения: существенное сокращение расхода воды; при тушении пеной не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения, поскольку пена способна растекаться по поверхности горящего материала. повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность; возможность подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах; возможность объемного тушения; возможность тушения пожаров больших площадей;
Химическая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор. Применение пены.
При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение — заставить пузырьки всплывать. Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия.
Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество — от конструкции этого оборудования.
Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.
НЕ ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПЕНЫ: Пена на протеиновой основе. Пена на фторпротеиновой основе. Пена для тушения спиртов. Низкотемпературн ая пена. Пена «легкая вода» . Синтетическая пена. Высокократная пена.
При правильном использовании пена – эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее.
1. Поскольку пена представляет собой водный раствор, она проводит электричество, поэтому ее нельзя подавать на электрооборудование, находящееся под напряжением. 2. Пену, так же как и воду, нельзя применять для тушения горючих металлов. 3. Многие типы пены нельзя употреблять с огнетушащими порошками. Исключение из этого правила составляет «легкая вода» , которая может использоваться с огнетушащим порошком. 4. Пена не годится для тушения пожаров, связанных с горением газов и криогенных жидкостей. Но высоко-кратная пена применяется при тушении растекающихся криогенных жидкостей для быстрого подогрева паров и уменьшения опасности, сопутствующих такому растеканию.
Положительные качества пены. Несмотря на существующие ограничения в применении, пена очень эффективна при борьбе с пожарами классов А и В. 1. Пена - очень эффективное огнетушащее вещество, которое, кроме того, обладает и охлаждающим эффектом. 2. Пена создает паровой барьер, препятствующий выходу воспла меняющихся паров наружу. Поверхность цистерны может быть покрыта пеной для защиты ее от пожара в соседней цистерне.
3. Пена может быть использована для тушения пожаров класса А в связи с наличием в ней воды. Особенно эффективна «легкая вода» . 4. Пена — эффективное огнетушащее вещество для покрытия расте кающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость. 5. Пена — наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями. 6. Для получения пены может использоваться пресная или жесткая или мягкая вода.
Пенообразователь (пенный концентрат) -концентрированный водный раствор стабилизатора пены (поверхностно-активного вещества), образующий при смешивании с водой рабочий раствор пенообразователя. Пенообразователи предназначены для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей, используемых для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ). Пенообразователи в зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) подразделяются на: синтетические (с), фторсинтетические (фс), протеиновые (п), фторпротеиновые (фп).
Пенообразователи в зависимости от способности образовывать огнетушащую пену на стандартном пожарном оборудовании подразделяются на: пенообразователи для тушения пожаров пеной низкой кратности (кратность пены от 4 до 20); пенообразователи для тушения пожаров пеной средней кратности (кратность пены от 21 до 200); пенообразователи для тушения пожаров пеной высокой кратности (кратность пены более 200).
Самыми популярными и недорогими, и в то же время эффективными, на сегодняшний день считаются пенообразователи с маркировкой ПО-6 и ПО-3. Цифры на маркировке говорят об уровне концентрации пенообразователя в рабочем растворе (6 или 3 литра на определенный объем воды). Хранить такую продукцию следует в отапливаемых помещениях. Замерзая, пенообразователь не теряет своих свойств и вновь готов к эксплуатации после размораживания, но в условиях возникшего пожара времени на приведение его в нужную консистенцию может просто не быть. Оба вида относятся к числу биоразлагаемых и абсолютно безопасны при хранении и транспортировке.
Пенообразователи целевого применения. ТЭАС-НТ — синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур. Хранение пенообразователей.
ПО-6 НП – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для тушения пожаров нефтепродуктов, ГЖ, для применения с морской водой. «Морпен» — синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности с использованием как пресной, так и морской воды. Хранение пенообразователя.
ПО-6 МТ – синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.
К работе на установках и техническому обслуживанию допускаются специалисты, прошедшие обучение и инструктаж по работе с аппаратами пенного тушения. Запрещается применять аппараты около находящихся под напряжением открытых линий передачи, расположенных в радиусе действия компактной струи. Ежедневное техническое обслуживание (при смене караула). Для поддержания постоянной технической исправности проводят следующие виды технического обслуживания. Ежедневное ТО (при смене караула): — произвести внешний осмотр установок (сеток, ручек, форсунки); — проверить чистоту выходных отверстий, форсунок и кассеты сеток;
— проверить целостность кассеты сеток; — проверить состояние крепежных соединений и при необходимости подтянуть; — при наличии узлов вращения проверить свободное перемещение установки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, при необходимости прошприцевать узлы вращения через масленки смазкой. ТО во время работы и по окончании работ: — Контролировать давление рабочей жидкости в установке по манометру на насосе; — По окончании работы промыть установку от пенообразователя и очистить от грязи; — Проверить частоту выходных отверстий, форсунок о кассеты сеток; — Удалить воду из установок (особенно в зимнее время);
— После возвращения в часть протереть установки насухо, устранить неисправности, обнаруженные при работе.
- Присоединить выкидной рукав и генератор ГВП (воздушно-пенный ствол).
- Проверить закрытие заглушки всасывающего штуцера, сливного краника и других вентилей.
- Открыть вентиль из цистерны.
- Выпустить воздух через вакуум-клапан до заполнения насоса водой (как при подаче воды) и закрыть его.
- Открыть пробковый кран (10).
- Установить дозу краном (8).
- Включить сцепление.
- Прибавить газ до 3-4 атм. по манометру и поработать насосом 5-10 сек.
- Открыть выкидной штуцер.
- Прибавить давление до 6-7 атм.
Основные ошибки
Те же, что и при подаче воды из цистерны, а именно:
- Подача воды в линию без предварительного заполнения насоса водой.
- Выпуск воздуха через вакуум-клапан при включенном насосе.
- Резкое включение сцепления.
- Включение и выключение насоса при больших оборотах двигателя.
Дополнения и пояснения
- Выдержка работающего насоса с пеносмесителем перед подачей воды в линию делается для накопления нужной концентрации пенообразователя. В этом случае из ствола (генератора) обеспечивается сразу выход качественной пены без потери воды.
- Для подсоса пенообразователя достаточно держать на насосе 3-4 атм. Поскольку большее давление затрудняет открывание выкидного штуцера, рабочий режим 6-7 атм. Лучше устанавливать после его открытия.
С установкой на водоем
- Взять воду из водоема любым из способов, описанным в 1-м разделе и дать ее в линию к пенному стволу (например, ).
- Установить рабочее давление 6-7 атм.
- Установить дозу краном (8).
- Открыть вентиль из пенобака (6).
Основные ошибки
Те же, что и при подаче воды из цистерны, а также включение пеносмесителя раньше, чем будет открыт выкидной штуцер насоса.
Дополнения и пояснения
- Для быстрого накопления дозы пенообразователя дозирующий кран сначала открывается полностью, а когда из ствола (генератора) пойдет качественная пена, дозу убавляют до нормы.
- Работать насосом при закрытых выкидных штуцерах для накопления дозы нельзя, так как при этом происходит обрыв водяного столба.
С установкой на гидрант
- Установить автомобиль на пожарный гидрант.
- Присоединить выкидную линию со стволом ВПС (генератором ГВП) и открыть полностью гидрант и колонку.
- Включить насос и дать в линию давление 6-7 атм.
- Если после этого давление на всасывающем штуцере насоса (подпор) будет выше 2-х атм, его надо убавить прикрытием шиберов колонки и снова отрегулировать давление на выходе насоса.
- Открыть пробковый кран пеносмесителя (10).
- Открыть вентиль из пенобака (6).
- Установить дозу краном (8).
Основные ошибки
- Попытка регулировать подпор воды при закрытом выкидном штуцере или регулировка его при выключенном насосе.
- Открывание вентиля из пенобака раньше, чем на насосе будет создано необходимое давление.
Дополнения и пояснения
- Для быстрого накопления концентрации пенообразователя дозирующий кран сначала открывается полностью.
- При подпоре воды более 2-х атм. пеносмеситель работать не будет, но и меньше 1 атм. Подпор оставлять нежелательно, т. к. во время работы давление в водопроводе может понизиться.
- В тех случаях, когда ограничить подпор нечем (например при неисправности шиберных заслонок), для работы пеносмесителя необходимо повысить напор на выходе насоса, при этом он должен быть на 1 атм. больше 2-кратного подпора. Например. При подпоре от гидранта 4 атм. для нормальной работы пеносмесителя необходимо создать давление не менее 9 атм. из расчета: 4 атм. х 2 + 1 атм. = 9 атм.
Забор пенообразователя из внешней емкости
- Снять пробку со штуцера (7) и на ее место присоединить шланг.
- Второй конец шланга опустить в емкость с пенообразователем.
- Проверить, закрыт ли дозирующий кран (8) пеносмесителя.
- Взять воду из водоисточника и подать в линию под напором 6-7 атм.
При подаче воды от гидранта необходимо отрегулировать подпор, как это описано в предыдущем разделе «Подача пены с установкой автомобиля на гидрант».
- Открыть пробковый кран пеносмесителя (10).
- Установить дозу краном (8).
Основные ошибки те же, что и при подаче воды.
Дополнения и пояснения
- Данный способ применяется в тех случаях, когда в баке автомобиля пенообразователя нет или недостаточно. Наиболее вероятно применение его с установкой автомобиля на гидрант или водоем, т.к. при работе от цистерны емкости пенобака достаточно.
- При работе от посторонней емкости требуется плотное закрывание дозирующего крана, особенно при заборе воды из водоема. Если дозирующий кран не перекрывается, то в насос вместо воды будет подсасываться один пенообразователь. Такое положение существует на насосах ПН-З-КФ и ПН-40-У, где конструкцией не предусмотрено полное перекрытие дозирующего крана.
Дополнительный материал
Воздушно-механическая пена предназначена для тушения пожаров жидких (класс пожара В) и твердых (класс пожара А) горючих веществ. Пена представляет собой ячеисто-пленочную дисперсную систему, состоящую из массы пузырьков газа или воздуха, разделенных тонкими пленками жидкости.
Получают воздушно-механическую пену механическим перемешиванием пенообразующего раствора с воздухом. Основным огнетушащим свойством пены является ее способность препятствовать поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается. Существенную роль играет также охлаждающее действие огнетушащих пен, которое в значительной степени присуще пенам низкой кратности, содержащим большое количество жидкости.
Важной характеристикой огнетушащей пены является ее кратность – отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене. Различают пены низкой (до 10), средней (от 10 до 200) и высокой (свыше 200) кратности. Пенные стволы классифицируются в зависимости от кратности получаемой пены (рис. 3.23).
ПЕННЫЕ ПОЖАРНЫЕ СТВОЛЫ
Для получения пены низкой кратности
Для получения пены средней кратности
Комбинированные для получения пены низкой и средней кратности
Рис. 3.23. Классификация пенных пожарных стволов
Пенный ствол – устройство, устанавливаемое на конце напорной линии для формирования из водного раствора пенообразователя струй воздушно-механической пены различной кратности.
Для получения пены низкой кратности применяются ручные воздушно-пенные стволы СВП и СВПЭ. Они имеют одинаковое устройство, отличаются только размерами, а также эжектирующим устройством, предназначенным для подсасывания пенообразователя из емкости.
Ствол СВПЭ (рис. 3.24) состоит из корпуса 8 , с одной стороны которого навернута цапковая соединительная головка7 для присоединения ствола к рукавной напорной линии соответствующего диаметра, а с другой – на винтах присоединена труба5 , изготовленная из алюминиевого сплава и предназначенная для формирования воздушно-механической пены и направления ее на очаг пожара. В корпусе ствола имеются три камеры: приемная6 , вакуумная3 и выходная4 . На вакуумной камере расположен ниппель2 диаметром 16 мм для присоединения шланга1 , имеющего длину 1,5 м, через который всасывается пенообразователь. При рабочем давлении воды 0,6 МПа создается разрежение в камере корпуса ствола не менее 600 мм рт. ст. (0,08 МПа).
Рис. 3.24. Ствол воздушно-пенный с эжектирующим устройством типа СВПЭ:
1 – шланг; 2 – ниппель; 3 – вакуумная камера; 4 – выходная камера; 5 – направляющая труба; 6 – приемная камера; 7 – соединительная головка; 8 – корпус
Принцип образования пены в стволе СВП (рис. 3.25) заключается в следующем. Пенообразующий раствор, проходя через отверстие 2 в корпусе ствола1 , создает в конусной камере3 разрежение, благодаря которому воздух подсасывается через восемь отверстий, равномерно расположенных в направляющей трубе4 ствола. Поступающий в трубу воздух интенсивно перемешивается с пенообразующим раствором и образует на выходе из ствола струю воздушно-механической пены.
Рис. 3.25. Ствол воздушно-пенный СВП:
1 – корпус ствола; 2 – отверстие; 3 – конусная камера; 4 – направляющая труба
Принцип образования пены в стволе СВПЭ отличается от СВП тем, что в приемную камеру поступает не пенообразующий раствор, а вода, которая, проходя по центральному отверстию, создает разрежение в вакуумной камере. Через ниппель в вакуумную камеру по шлангу из ранцевого бочка или другой емкости подсасывается пенообразователь. Технические характеристики пожарных стволов для получения пены низкой кратности представлены в табл. 3.10.
Таблица 3.10
Показатель |
Размерность |
Тип ствола |
|||||
Производительность по пене | |||||||
Рабочее давление перед стволом | |||||||
Расход воды | |||||||
Кратность пены на выходе из ствола |
(не менее) |
(не менее) |
|||||
Дальность подачи пены | |||||||
Соединительная головка |
Для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены средней кратности и подачи ее в очаг пожара используются генераторы пены средней кратности.
В зависимости от производительности по пене выпускаются следующие типоразмеры генераторов: ГПС-200; ГПС-600; ГПС-2000. Их технические характеристики представлены в табл. 3.11.
Таблица 3.11
Показатель |
Размерность |
Генератор пены средней кратности |
|||
Производительность по пене | |||||
Кратность пены | |||||
Давление перед распылителем | |||||
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя | |||||
Дальность подачи пены | |||||
Соединительная головка |
Генераторы пены ГПС-200 и ГПС-600 по конструкции идентичны и отличаются только геометрическими размерами распылителя и корпуса. Генератор представляет собой водоструйный эжекторный аппарат переносного типа и состоит из следующих основных частей (рис. 3.26): корпуса генератора 1 с направляющим устройством, пакета сеток2 , распылителя центробежного3 , насадка4 и коллектора5 . К коллектору генератора при помощи трех стоек крепится корпус распылителя, в котором вмонтирован распылитель3 и муфтовая головка ГМ-70. Пакет сеток2 представляет собой кольцо, обтянутое по торцевым плоскостям металлической сеткой (размер ячейки 0,8 мм). Распылитель вихревого типа3 имеет шесть окон, расположенных под углом 12 ° , что вызывает закручивание потока рабочей жидкости и обеспечивает получение на выходе распыленной струи. Насадок4 предназначен для формирования пенного потока после пакета сеток в компактную струю и увеличения дальности полета пены. Воздушно-механическая пена получается в результате смешения в генераторе в определенной пропорции трех компонентов: воды, пенообразователя и воздуха. Поток раствора пенообразователя под давлением подается в распылитель. В результате эжекции при входе распыленной струи в коллектор происходит подсос воздуха и перемешивание его с раствором. Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на пакет сеток. На сетках деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (отдельные пузырьки), а затем массовую пену. Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора.
Вкачестве пенных пожарных стволов комбинированного типа рассмотрим установки комбинированного тушения пожаров (УКТП) «Пурга», которые могут быть ручного, стационарного и мобильного исполнения. Они предназначены для получения воздушно-механической пены низкой и средней кратности. Технические характеристики УКТП различного исполнения представлены в табл. 3.12. Кроме того, для этих стволов разработаны диаграмма радиуса действия и карта орошения (рис. 3.27), что позволяет более четко оценивать их тактические возможности при тушении пожаров.
Таблица 3.12
Показатель |
Размер- ность |
Установка комбинированного тушения пожара (УКТП) типа |
||||||||||||||
«Пурга-5» |
«Пурга-7» |
«Пурга-10» |
«Пурга-10.20.30» |
«Пурга-30.60.90» |
«Пурга-200–240» |
|||||||||||
Производительность по раствору пенообразователя | ||||||||||||||||
Производительность по пене средней кратности | ||||||||||||||||
Дальность подачи струи пены средней кратности | ||||||||||||||||
Рабочее давление перед стволом | ||||||||||||||||
Кратность пены | ||||||||||||||||
пенообразователя |
Воздушно-механическая пена предназначена для тушения пожаров жидких (класс пожара В) и твердых (класс пожара А) горючих веществ. Пена представляет собой ячеисто-пленочную дисперсную систему, состоящую из массы пузырьков газа или воздуха, разделенных тонкими пленками жидкости.
Получают воздушно-механическую пену механическим перемешиванием пенообразующего раствора с воздухом. Основным огнетушащим свойством пены является ее способность препятствовать поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается. Существенную роль играет также охлаждающее действие огнетушащих пен, которое в значительной степени присуще пенам низкой кратности, содержащим большое количество жидкости.
Важной характеристикой огнетушащей пены является ее
кратность
– отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене. Различают пены низкой (до 10),
средней (от 10 до 200) и высокой (свыше 200) кратности.
Пенные стволы классифицируются в зависимости от кратности получаемой пены
(рис. 3.23).
Рис. 3.23. Классификация пенных пожарных стволов
Пенный ствол – устройство, устанавливаемое на конце напорной линии для формирования из водного раствора пенообразователя струй воздушно-механической пены различной кратности.
Для получения пены низкой кратности применяются ручные воздушно-пенные стволы СВП и СВПЭ. Они имеют одинаковое устройство, отличаются только размерами, а также эжектирующим устройством, предназначенным для подсасывания пенообразователя из емкости.
Ствол СВПЭ (рис. 3.24) состоит из корпуса 8
, с одной стороны которого навернута цапковая соединительная головка 7
для присоединения ствола к рукавной напорной линии соответствующего диаметра, а с
другой – на винтах присоединена труба 5
, изготовленная из алюминиевого сплава и предназначенная для формирования воздушно-механической пены и направления ее на очаг пожара. В корпусе ствола имеются три камеры: приемная 6
, вакуумная 3
и выходная 4
. На вакуумной камере расположен ниппель 2
диаметром 16 мм для присоединения шланга 1
, имеющего длину 1,5 м, через который всасывается пенообразователь. При рабочем давлении воды 0,6 МПа создается разрежение в камере корпуса ствола не менее 600 мм рт. ст. (0,08 МПа).
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.24. Ствол воздушно-пенный с эжектирующим устройством типа СВПЭ:
1
– шланг; 2
– ниппель; 3
– вакуумная камера; 4
– выходная камера;
5
– направляющая труба; 6
– приемная камера; 7
– соединительная головка;
8
– корпус
Принцип образования пены в стволе СВП (рис. 3.25) заключается в следующем. Пенообразующий раствор, проходя через отверстие 2 в корпусе ствола 1 , создает в конусной камере 3 разрежение, благодаря которому воздух подсасывается через восемь отверстий, равномерно расположенных в направляющей трубе 4 ствола. Поступающий в трубу воздух интенсивно перемешивается с пенообразующим раствором и образует на выходе из ствола струю воздушно-механической пены.
|
|
|
|
Рис. 3.25. Ствол воздушно-пенный СВП:
1 – корпус ствола; 2 – отверстие; 3 – конусная камера; 4 – направляющая труба
Принцип образования пены в стволе СВПЭ отличается от СВП тем, что в приемную камеру поступает не пенообразующий раствор, а вода, которая, проходя по центральному отверстию, создает разрежение в вакуумной камере. Через ниппель в вакуумную камеру по шлангу из ранцевого бочка или другой емкости подсасывается пенообразователь. Технические характеристики пожарных стволов для получения пены низкой кратности представлены в табл. 3.10.
Таблица 3.10
Показатель | Размерность | Тип ствола | |||||
СВП | СВПЭ-2 | СВПЭ-4 | СВПЭ-8 | ||||
Производительность по пене | м 3 /мин | ||||||
Рабочее давление перед стволом | МПа | 0,4 – 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | ||
Расход воды | л/с | - | 4,0 | 7,9 | 16,0 | ||
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя | л/с | 5 – 6 | - | - | - | ||
Кратность пены на выходе из ствола | - | 7,0 (не менее) | 8,0 (не менее) | ||||
Дальность подачи пены | м | ||||||
Соединительная головка | - | ГЦ-70 | ГЦ-50 | ГЦ-70 | ГЦ-80 | ||
Для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены средней кратности и подачи ее в очаг пожара используются генераторы пены средней кратности.
В зависимости от производительности по пене выпускаются следующие типоразмеры генераторов: ГПС-200; ГПС-600; ГПС-2000. Их технические характеристики представлены в табл. 3.11.
Таблица 3.11
Генераторы пены ГПС-200 и ГПС-600 по конструкции идентичны и отличаются только геометрическими размерами распылителя и корпуса. Генератор представляет собой водоструйный эжекторный аппарат переносного типа и состоит из следующих основных частей (рис. 3.26): корпуса генератора 1
с направляющим устройством, пакета сеток 2
, распылителя центробежного 3
, насадка 4
и коллектора 5
. К коллектору генератора при помощи трех стоек крепится корпус распылителя, в котором вмонтирован распылитель 3
и муфтовая головка ГМ-70. Пакет сеток 2
представляет собой кольцо, обтянутое по торцевым плоскостям металлической сеткой (размер ячейки 0,8 мм). Распылитель вихревого типа 3
имеет шесть окон, расположенных под углом 12 ° , что вызывает закручивание потока рабочей жидкости и обеспечивает получение на выходе распыленной струи. Насадок 4
предназначен для формирования пенного потока после пакета сеток в компактную струю и увеличения дальности полета пены. Воздушно-механическая пена получается в результате смешения в генераторе в определенной пропорции трех компонентов: воды, пенообразователя и воздуха. Поток раствора пенообразователя под давлением подается в распылитель. В результате эжекции при входе распыленной струи в коллектор происходит подсос воздуха и перемешивание его с раствором. Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на пакет сеток. На сетках
деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (отдельные пузырьки), а затем массовую пену. Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора.
В качестве пенных пожарных стволов комбинированного типа рассмотрим установки комбинированного тушения пожаров (УКТП) «Пурга», которые могут быть ручного, стационарного и мобильного исполнения. Они предназначены для получения воздушно-механической пены низкой и средней кратности. Технические характеристики УКТП различного исполнения представлены в табл. 3.12. Кроме того, для этих стволов разработаны диаграмма радиуса действия и карта орошения (рис. 3.27), что позволяет более четко оценивать их тактические возможности при тушении пожаров.
Пена – это скопление пузырьков, которое способствует , главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.
Дополнительно читаете еще один
Виды пены по кратности:
- пены низкой кратности – кратность пены от 4 до 20 (получают стволами СВП, пеносливными устройствами);
- пены средней кратности – кратность пены от 21 до 200 (получают генераторами ГПС);
- пены высокой кратности – кратность пены более 200 (получают путем принудительного нагнетания воздуха).
Область применения. Достоинства и недостатки
Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь – для тушения пожаров нефтепродуктов.
Химическая пена о бразуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.
При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение – заставить пузырьки всплывать.
Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия.
Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество – от конструкции этого оборудования.
Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.
Ограничения в применении пены
При правильном использовании пена – эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее.
- Поскольку пена представляет собой водный раствор, она проводит электричество, поэтому ее нельзя подавать на электрооборудование, находящееся под напряжением.
- Пену, так же как и воду, нельзя применять для тушения горючих металлов.
- Многие типы пены нельзя употреблять с огнетушащими порошками. Исключение из этого правила составляет «легкая вода», которая может использоваться с огнетушащим порошком
- Пена не годится для тушения пожаров, связанных с горением газов и криогенных жидкостей. Но высоко-кратная пена применяется при тушении растекающихся криогенных жидкостей для быстрого подогрева паров и уменьшения опасности, сопутствующих такому растеканию
- Несмотря на существующие ограничения в применении, пена очень эффективна при борьбе .
- Пена - очень эффективное огнетушащее вещество, которое, кроме того, обладает и охлаждающим эффектом.
- Пена создает паровой барьер, препятствующий выходу воспламеняющихся паров наружу. Поверхность цистерны может быть покрыта пеной для защиты ее от пожара в соседней цистерне.
4. Пена может быть использована для тушения пожаров класса А в связи с наличием в ней воды. Особенно эффективна «легкая вода».
5. Пена – эффективное огнетушащее вещество для покрытия растекающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость.
6. Пена – наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с .
7. Для получения пены может использоваться пресная или жесткая или мягкая вода.
Отдельного внимания заслуживает и компрессионная пена, которая очень хорошо себя зарекомендовала при тушении пожаров.
Компрессионная пена (compressed air foam system, CAFS) – технология, используемая в пожаротушении для доставки огнетушащей пены с целью тушения возгорания или защиты зоны, где отсутствует горение, от воспламенения.
Компрессионная пена получается из стандартной насосной установки, которая имеет точку ввода сжатого воздуха в пенообразователь для формирования пены. Кроме того, сжатый воздух также добавляет энергию в струю, которая позволяет увеличить дальность доставки ОТВ по сравнению со стандартными пеногенераторами или стволами.
При использовании компрессионной пены, эффективность огнетушащего вещества составляет порядка 80%. Такой показатель возможен благодаря особым физическим свойствам компрессионной пены, а именно адгезивности. При тушении пожара, ствольщик получает в свой арсенал новые возможности. При нанесении на потолок и стены, пена изолирует смежные помещения от воздействия высоких температур, при этом пена долго держится даже на вертикальных поверхностях: от одного часа на металлической до двух-трех часов на деревянной. Каждый пузырь компрессионной пены имеет стойкую связь с соседними, что обуславливает высокую стойкость пены. В результате получается тонкое (около 1-2 сантиметров) и прочное «одеяло», которое буквально «укрывает» горящую поверхность, прекращая доступ кислорода в очаг возгорания.
Готовая компрессионная пена подаётся по напорным пожарным рукавам диаметром 38 или 51 мм под рабочим давлением 7 ÷ 10 кгс/см 2 .
Физические параметры компрессионной пены и, соответственно, огнетушащие свойства пены – изменяются посредством изменения соотношения ингредиентов. Может вырабатываться «сырая» (тяжёлая) пена с соотношением от 1: 5 (вода: воздух) и «сухая» (лёгкая) пена с соотношением до 1: 20 (вода: воздух).
Подача компрессионной пены с соотношением 1: 10 (вода: воздух) на вертикальные поверхности
(металлическую дверь, кирпичную стену).
Вместе с тем, пена обладает и лучшими свойствами воды – она охлаждает очаг, а благодаря смачивателям, включенным в ее состав – проникает в поры и трещины поверхности, предотвращая тление материала и его повторное возгорание.
Главные преимущества компрессионной пены: быстрый сбив пламени и снижение температуры, сокращение времени тушения в 5 ÷ 7 раз (на 500 ÷ 700 % !!!), снижение расхода воды в 5 ÷ 15 раз (на 500 ÷ 1500 %).
Пенобразователи
Пенообразователь (пенный концентрат) -концентрированный водный раствор стабилизатора пены (поверхностно-активного вещества), образующий при смешивании с водой рабочий раствор пенообразователя.
Пенообразователи предназначены для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей, используемых для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ).
Пенообразователи в зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) подразделяются на:
- синтетические (с),
- фторсинтетические (фс ),
- протеиновые (п),
- фторпротеиновые (фп ).
Пенообразователи в зависимости от способности образовывать огнетушащую пену на стандартном пожарном оборудовании подразделяются на:
Самыми популярными и недорогими, и в то же время эффективными, на сегодняшний день считаются пенообразователи с маркировкой ПО-6 и ПО-3. Цифры на маркировке говорят об уровне концентрации пенообразователя в рабочем растворе (6 или 3 литра на определенный объем воды). Хранить такую продукцию следует в отапливаемых помещениях. Замерзая, пенообразователь не теряет своих свойств и вновь готов к эксплуатации после размораживания, но в условиях возникшего пожара времени на приведение его в нужную консистенцию может просто не быть. Оба вида относятся к числу биоразлагаемых и абсолютно безопасны при хранении и транспортировке.
ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЁННЫХ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ПО-1 | Водный раствор нейтрализованного керосинового контакта 84±3%, костный клей для стойкости пены 5 ± 1 % синтетический этиловый спирт или концентрированный этиленгликоль 11 ± 1 %. Температура замерзания не превышает -8 °С. Является основным пенообразующим средством для получения воздушно-механической пены любой кратности.
При тушении нефтей и нефтепродуктов концентрация водного раствора ПО-1 принимается 6%. При тушении других веществ и материалов используют растворы с концентрацией 2 – 6 %. |
ПО-3А | Водный раствор смеси натриевых солей вторичных алкилсульфатов. Содержит 26±1 % активного вещества. Температура замерзания не выше – 3°С. При применении разбавляют водой в пропорции 1: 1 с использованием дозирующей аппаратуры, рассчитанной на пенообразователь ПО-1. Для получения пены применяют водный раствор с концентрацией 4 – 6 %. |
ПО-6К | Изготовляют из кислого гудрона при сульфировании гидроочищенного керосина. Содержит 32 % активного вещества. Температура замерзания не выше -3°С. Для получения пены при тушении нефтепродуктов используют водный раствор с концентрацией 6 %. В других случаях концентрация водного раствора может быть меньше. |
«Сампо» | Состоит из синтетического поверхностно-активного вещества (20%), стабилизатора (15%), антифризной добавки (10%) и вещества, снижающего коррозионное действие состава (0,1 %). Температура застывания – 10°С. Для получения пены используют водный раствор с концентрацией 6 %. Применяют при тушении нефти, неполярных нефтепродуктов, резинотехнических изделий древесины, волокнистых материалов, в стационарны системах пожаротушения и для защиты технологических установок. |